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2014 年度 実績報告書

地球物理学的観測によるアジア北東地域のテクトニクスモデルの刷新

研究課題

研究課題/領域番号 25257204
研究機関北海道大学

研究代表者

高橋 浩晃  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30301930)

研究分担者 大園 真子  山形大学, 理学部, 講師 (10623837)
宮町 宏樹  鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (30182041)
谷岡 勇市郎  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40354526)
蓬田 清  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70230844)
吉澤 和範  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70344463)
中尾 茂  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (90237214)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワード上部マントル構造 / プレート運動 / GNSS観測 / 広帯域地震観測 / ロシア極東 / 国際研究者交流
研究実績の概要

2012年5月にオホーツク海で発生した観測史上最大の巨大深発地震のGNSSデータの解析を実施した.カムチャツカ半島で最大の水平15mm沈降19mmの変位を観測したほか,変動はオホーツク海北部からサハリン島全域・ハバロフスク州・アムール州に至る広大な領域に及んでいることが明らかになった.断層面積は180×65kmでMw8.4となり地震学的に推定されたMwとよい一致を示した.
2011年東北地方太平洋沖地震の余効変動データの予備解析を開始した.地震後3年間のデータを解析しロシア沿海州で明瞭なシグナルを検出した.特に地震後3か月間の変動量が大きく余効すべりの影響が考えられるが,プレート境界からの距離に比べと大きすぎることから更なる検討が必要である.地震後3年間の総変位量は最大で7㎝の水平変位となっており,観測点によっては地震時変動を上回る量となっている.この観測事実は,広域的なテクトニクスを検討する場合には粘弾性緩和の効果を考慮することが必須であることを示す.得られた変位データを用いて,上部マントルの粘性率と弾性層の厚さを推定したところ5×10の18乗Pasおよび55kmが得られた.これらの値は,先行研究で推定されたものの範囲内であるが,2007-2008年に発生した中千島地震で推定された粘性率より有意に大きい.
広帯域地震観測では,観測密度が低かったハバロフスク北方において新たに観測点を設置することを目指し,エキムチャンで調査を実施した.現地には地震計の設置が可能な設備が確認されたため,次年度以降の設置作業に向けた準備を実施する.
研究成果に関する情報交換を実施するためロシア側共同研究機関と国際ワークショップを北海道大学で開催した.ロシアからは35名が参加し91件の最新の研究成果が発表されたほか,今後の共同研究の進め方について検討を実施した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

GNSSデータの蓄積が着実に進展した.予備解析の結果明瞭な余効変動の検出に成功したほか,これまでのデータを用いた粘弾性構造の予察的推定も実施された.また,深発地震にともなう地殻変動の検出にも成功し,世界で初めて測地学的データに基づいた深発地震の断層モデルの推定が行われた.ロシア側関係機関との情報交換もワークショップを開催することで効果的に実施された.地震学的な解析による上部マントル構造推定に向けた地震波形データの蓄積も進んでおり,新たな観測点の設置可能性についても見通しがつけられた.以上の成果から,本研究は計画通り順調に進捗していると考えている.

今後の研究の推進方策

GNSSデータについてはデータも順調に取得されており予備解析の結果も良好なことから機動観測も含め今後も着実なデータの蓄積を行う.座標時系列は地震直後に大きな変動を示唆するが,その原因については不明であり,余効すべりや特異な粘弾性構造の可能性についても検討を進める.また,得られた粘弾性パラメータを用い,日本列島で観測されている地殻変動場の再現性を検討し,列島規模の構造と島弧海溝系の大規模構造の連結に向けた考察を行う.地震学的データについては観測機器の着実なメンテナンスを進めて波形データの蓄積を図るとともにファイルサーバーを整備し表面波トモグラフィー解析に向けたデータの整理を開始する.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] An intra-plate slow earthquake observed by a dense GPS network in Hokkaido, northernmost Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Ohzono, M., H. Takahashi, and M. Ichiyanagi
    • 雑誌名

      Geophys. J. Int.

      巻: 200 ページ: 144-148

    • DOI

      10.1093/gji/ggu38

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modeling of coseismic crustal movements initiated by the May 24, 2013, Mw=8.3 Okhotsk deep focus earthquake2014

    • 著者名/発表者名
      Shestakov, N. V., M. Ohzono, H. Takahashi, M. D. Gerasimenko, V. G. Bykov, E. I. Gordeev, V. N. Chebrov, N. N. Titkov, S. S. Serovetnikov, N. F. Vasilenko, A. S. Prytkov, A. A. Sorokin, M. A. Serov, M. N. Kondratyev, and V. V. Pupatenko
    • 雑誌名

      Doklady Earth Sciences

      巻: 457 ページ: 976-981

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pore pressure distribution in the focal region of the 2008 M7.2 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K., A. Hasegawa, T. Okada, H. Takahashi, M. Kosuga, T. Iwasaki, Y. Yamanaka, H. Katao, Y. Iio, A. Kubo, T. Matsushima, H. Miyamachi and Y. Asano
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 66 ページ: 59

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-59

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Impacts of subduction great earthquakes to regional tectonics2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., M. Ohzono, N. Shestakov, M. Gerasimenko, V. Bykov, E. Gordeev, V. Chebrov, S. Serovetnikov, T Titkov, N. Vasilenko, A. Prytkov, A. Sorokin, M. Serov, M. Kondratyev, V. Pupatenko
    • 学会等名
      8-th Biennial Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Modeling of co-seismic ground motions caused by the 24 May, 2013 deep Okhotsk earthquake of Mw=8,32014

    • 著者名/発表者名
      Shestakov, N.V., *E. I. Gordeev, M.D. Gerasimenko, V. Bykov, S.S. Serovetnikov
    • 学会等名
      8-th Biennial Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-26
  • [学会発表] Analysis of the far-field postseismic displacements in the south of the Russian Far East caused by the 2011 Great Tohoku earthquake inferred from continuous GPS observations2014

    • 著者名/発表者名
      Shestakov N., M. Gerasimenko, M. Ohta-Ohzono, H. Takahashi
    • 学会等名
      8-th Biennial Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-26
  • [学会発表] Perspectives of development the international tsunami early warning system along the Sea of Japan margins based on GPS/GLONASS technique2014

    • 著者名/発表者名
      Shestakov N., H. Takahashi, P. H. Park
    • 学会等名
      8-th Biennial Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-26
  • [学会発表] Modeling of Coseismic Displacements Generated by the Deep May 24, 2013, Mw 8.3 Okhotsk Earthquake2014

    • 著者名/発表者名
      Nikolai SHESTAKOV, Mako OHZONO, Hiroaki TAKAHASHI, Luce FLEITOUT, Olga TRUBIENKO, Nikolai TITKOV
    • 学会等名
      Asia Oceania Geoscience Society
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Non-Plate Boundary Slow Earthquake in Northern Hokkaido, Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Mako OHZONO, Hiroaki TAKAHASHI, Masayoshi ICHIYANAGI
    • 学会等名
      Asia Oceania Geoscience Society
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Rheological Property Beneath the Noetheast Asia Estimated from Postseismic Deformation After the 2011 Tohoku Earthquake2014

    • 著者名/発表者名
      Mako OHZONO, Hiroaki TAKAHASHI, Nikolay V. SHESTAKOV and Mikhail D. GERASIMENKO
    • 学会等名
      International Symposium on Geodesy for Earthquake and Natural Hazards
    • 発表場所
      ホテル松島大観荘(松島町)
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-26
  • [学会発表] An Intraplate Slow Earthquake Observed by Dense GPS Network in Hokkaido, Northernmost Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Mako OHZONO, Hiroaki TAKAHASHI, and Masayoshi ICHIYANAGI
    • 学会等名
      International Symposium on Geodesy for Earthquake and Natural Hazards
    • 発表場所
      ホテル松島大観荘(松島町)
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-26
  • [学会発表] Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences High-rate GNSS Network in the Southeast of Siberia as the Earth Science, Multi-Research Tool2014

    • 著者名/発表者名
      Nikolay SHESTAKOV, Mikhail GERASIMENKO, Victor BYKOV, Natalia PEREVALOVA, Andrey KOLOMIETS, Victor PUPATENKO, Grigory GERASIMOV, and Hiroaki TAKAHASHI
    • 学会等名
      International Symposium on Geodesy for Earthquake and Natural Hazards
    • 発表場所
      ホテル松島大観荘(松島町)
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-26

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公開日: 2016-06-01  

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